Fysikk Kapittel 1,5 og 8

Transkript

1 Fysikk Kapittel 1,5 og 8 Løsningsskisser og kommentarer. Oppgave 1 Oppgave 2 Forklar hva vi legger i begrepet fysikk. Fysikk er et fagområde som tar for seg stoff og energi, og prøver å beskrive og forklare verden rundt oss. Fysikk dekker spesielt mekanikk, dynamikk, termofysikk, elektrisitet, atomfysikk, kjernefysikk og astrononomi. I fysikk benyttes den naturvitenskapelige arbeidsmetoden. (Som også kalles hypotetisk-deduktiv metode eller bare hypotesemetoden.) Se oppgave 3: Oppgave 3 Beskriv viktige kjennetegn ved den naturvitenskapelig metode. (Hypotetisk deduktiv metode/arbeidsform.) Figuren over viser arbeidsgangen: 1 Vi formulerer en hypotese. (Som skal være falsifiserbar.) 2 Vi utleder nødvendige, logiske konsekvenser av hypotesen og tester disse eksperimentelt. 3 Vi prøver eksperimentelt å falsifisere hypotesene. 4 Vi formulerer bedre og alternative hypoteser og gjentar 1,2,3,4 helt til vi har en hypotese som hverken vi eller andre klarer å falsifisere. H-P Ulven 1 av 5 fy1_ tex

2 Legg merke til de to viktige kravene som må oppfylles i tillegg: (som para- og pseudovitenskap aldri etterlever...) Oppgave 4 Hypoteser skal være presise og falsifiserbare. Hypoteser og teorier skal kunne testes og kontrolleres av andre enn opphavsmannen, altså full åpenhet om datamateriale og eksperimentutførelse. Hva er sammenhengen mellom hypotese, teori og naturlov? Hypoteser er velbegrunnede antagelser som vi finner det verdt å undersøke og teste. Når hypotesene over tid ikke lar seg falsifisere, vil de etterhvert få status som naturlover. Teori brukes mer om en samling av lover, modeller og beskrivelser innen et fagområde. Eksempelvis kan vi snakke om Darwins Evolusjonsteori når vi snakker om hele teorien, slik den fremstår i The Origin of the Species, mens vi bruker ordet naturlover om de biologiske utvelgesesmekanismene som gir evolusjon. (Lover som beskriver gener, arv, osv.) Et annet eksempel er Einsteins Relativitetsteori, som brukes om hele teorien, som er ganske omfattende. Sammenhengen mellom masse og energi, E mc 2, og påstanden om at ingenting beveger seg fortere enn lyset, derimot, er naturlover som er en del av og støtter opp om Relativitetsteorien. Oppgave 5 Hvor langt unna er et lynnedslag hvis det er 4 sekunder mellom når du ser lynet og når du hører smellet? Veiloven: v s t Avstand til lynnedslag: s vt [m] 1. 4 [km] Oppgave 6 Grafen viser hastigheten som funksjon av tiden for en bil som akselererte fra stillestående til 100 km/t på 11 sekunder: H-P Ulven 2 av 5 fy1_ tex

3 Bruk grafisk avlesing til å bestemme: a) Gjennomsnittsakselerasjonen i de 11 sekundene. b) Momentanakselerasjonen i starten. c) Momentanakselerasjonen når t 6 sekunder. d) Omtrent hvor langt bilen har beveget seg på disse 11 sekundene. e) Gjennomsnittsfarten i disse 11 sekundene. Vi tegner tangenter og sekanter og regner ut stigningstall: a) Gjennomsnittsakselerasjon fra t 0 til t 11 s: a 0,11 v t [m/s 2 ] 11 0 b) Momentanakselerasjon for t 0 s: a 0 v [m/s 2 ] t 5 0 H-P Ulven 3 av 5 fy1_ tex

4 c) Momentanakselerasjon for t 6 s: a 6 v t [m/s 2 ] 12 0 d) Veilengden er arealet under fartsgrafen. Omtrentlig areal kan vi finne ved å telle ruter: s [ruter] 2 [m/rute] 220 [m] e) Gjennomsnittsfart: v s t [m/s] Oppgave 7 En mannlig sprinter som ikke er i verdenstoppen klarer å holde en tilnærmet akselerasjon på 2 m/s 2 i 3 sekunder fra han forlater startblokken. a) Hvor langt har han da løpt? b) Hva blir tiden på hundremeteren hvis løperen holder farten fra a) helt til mål? a) Løpt på 3 sekunder: s v 0 t 1 2 at [m] b) Fart etter 3 sekunder: v v 0 at [m/s] Restdistanse: s s [m] Tid på restdistanse: v s 2 t 2 t 2 s 2 v [s] Total tid: t t [s] Oppgave 8 En ball kastes rett oppover fra en balkong. Ballen forlater hånden 10 meter over bakken og har en starthastighet på 5 m/s rett oppover. a) Hvor høyt kommer ballen? b) Hvor lang tid tar det før ballen når bakken? Med positiv retning valgt nedover: a) Farten er null på det høyeste: v v 0 at 0 v 0 at t v 0 a [s] Posisjon etter t s: s v 0 t 1 2 at [m] ): 1.3 meter over veranda eller 11.3 meter over bakken Her kunne vi brukt "den tidløse formelen" for å få svaret mer direkte: 2as v 2 v 2 0 s v2 v [m] 2a H-P Ulven 4 av 5 fy1_ tex

5 b) s v 0 t 1 2 at2 at 2 2v 0 t 2s t t t 2 10t 20 0 t 1. 0 (forkastes) t 2. 0 ): Når bakken etter ca. 2.0 sekunder. H-P Ulven 5 av 5 fy1_ tex